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时间:2018-07-22
《2015届高考物精讲:专题10+电磁感应(高考定位+审题破题,含原创题组及解析)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、高考定位电磁感应是电磁学部分的重点之一,是高考的重要考点.考查的重点有以下几个方面:①楞次定律的理解和应用;②电磁感应图象;③电磁感应过程中的动态分析;④综合应用电路知识和能量观点解决电磁感应问题.应考策略:复习应注意“抓住两个定律,运用两种观点”.两个定律是指楞次定律和法拉第电磁感应定律;两种观点是指动力学观点和能量观点.考题1 对楞次定律和电磁感应图象问题的考查例1 (单选)如图1所示,直角坐标系xOy的二、四象限有垂直坐标系向里的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,在第三象限有垂直坐标系向外的匀强磁场,磁感
2、应强度大小为2B.现将半径为L、圆心角为90°的扇形闭合导线框OPQ在外力作用下以恒定角速度绕O点在纸面内沿逆时针方向匀速转动.t=0时刻线框在图示位置,设电流逆时针方向为正方向.则下列关于导线框中的电流随时间变化的图线,正确的是( )图1审题突破 根据转动闭合线框切割磁感线产生的感应电动势公式E=Bl2ω求出每条半径切割磁感线时产生的感应电动势,分段由闭合电路欧姆定律求出感应电流,由楞次定律判断感应电流的方向,即可选择图象.解析 根据楞次定律,线框从第一象限进入第二象限时,电流方向是正方向,设导线框的电阻
3、为R,角速度为ω,则电流大小为,从第二象限进入第三象限时,电流方向是负方向,电流大小为,从第三象限进入第四象限时,电流方向是正方向,电流大小是,线框从第四象限进入第一象限时,电流方向是负方向,电流大小为,B选项正确.答案 B1.(双选)(2014·江苏·7)如图2所示,在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯,现接通交流电源,过了几分钟,杯内的水沸腾起来.若要缩短上述加热时间,下列措施可行的有( )图2A.增加线圈的匝数B.提高交流电源的频率C.将金属杯换为瓷杯D.取走线圈中的铁芯答案 AB解析 当电磁铁接通交流电
4、源时,金属杯处在变化的磁场中产生涡电流发热,使水温升高.要缩短加热时间,需增大涡电流,即增大感应电动势或减小电阻.增加线圈匝数、提高交变电流的频率都是为了增大感应电动势,瓷杯不能产生涡电流,取走铁芯会导致磁性减弱.所以选项A、B正确,选项C、D错误.1.楞次定律的理解和应用(1)“阻碍”的效果表现为:①阻碍原磁通量的变化——增反减同;②阻碍物体间的相对运动——来拒去留;③阻碍自身电流的变化——自感现象.(2)解题步骤:①确定原磁场的方向(分析合磁场);②确定原磁通量的变化(增加或减少);③确定感应电流磁场的方
5、向(增反减同);④确定感应电流方向(安培定则).2.求解图象问题的思路与方法(1)图象选择问题:求解物理图象的选择题可用“排除法”,即排除与题目要求相违背的图象,留下正确图象.也可用“对照法”,即按照要求画出正确的草图,再与选项对照.解决此类问题的关键是把握图象特点,分析相关物理量的函数关系,分析物理过程的变化或物理状态的变化.(2)图象分析问题:定性分析物理图象,要明确图象中的横轴与纵轴所代表的物理量,弄清图象的物理意义,借助有关的物理概念、公式、不变量和定律作出相应判断.在有关物理图象的定量计算时,要弄清
6、图象所揭示的物理规律及物理量间的函数关系,善于挖掘图象中的隐含条件,明确有关图象所包围的面积、斜率,以及图象的横轴、纵轴的截距所表示的物理意义.考题2 对电磁感应中动力学问题的考查例2 如图3所示,间距为L的两条足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面夹角为30°,导轨的电阻不计,导轨的N、Q端连接一阻值为R的电阻,导轨上有一根质量一定、电阻为r的导体棒ab垂直导轨放置,导体棒上方距离L以上的范围存在着磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直向下的匀强磁场.现在施加一个平行斜面向上且与棒ab重力相等的恒力,使
7、导体棒ab从静止开始沿导轨向上运动,当ab进入磁场后,发现ab开始匀速运动,求:图3(1)导体棒的质量;(2)若进入磁场瞬间,拉力减小为原来的一半,求导体棒能继续向上运动的最大位移.审题突破 (1)由牛顿第二定律求出导体棒的加速度,由匀变速运动的速度位移公式求出速度,由安培力公式求出安培力,然后由平衡条件求出导体棒的质量.(2)应用牛顿第二定律、安培力公式分析答题.解析 (1)导体棒从静止开始在磁场外匀加速运动,距离为L,其加速度为F-mgsin30°=maF=mg得a=g棒进入磁场时的速度为v==由棒在磁场
8、中匀速运动可知F安=mgF安=BIL=得m=(2)若进入磁场瞬间使拉力减半,则F=mg则导体棒所受合力为F安F安=BIL==mav=和a=代入上式=m即=mΔv设导体棒继续向上运动的位移为s,则有=mv将v=和m=代入得s=2L答案 (1) (2)2L2.(单选)如图4所示,光滑斜面PMNQ的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,其中ab边长为l1,bc边长为l2,线框质量为m、电阻为R,有界
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